Síntese e reatividade de derivados de quinoxalina visando aplicações como quimiossensores e estudo cinético por análise de imagens

Synthesis of heterocyclic compounds, as quinoxaline derivatives, has being shown to be relevant and promissor due to expressive applications in biological and technological areas. This work was dedicated to the synthesis, characterization and reactivity of quinoxaline derivatives in order to obtain new chemosensors. (L)-Ascorbic acid (1) and 2,3-dichloro-6,7- dinitroquinoxalina (2) were explored as synthetic precursors. Starting from synthesis of 1 and characterization of compounds derived from (L)-ascorbic acid, studies were performed investigating the application of products as chemosensors, in which compound 36 demonstrated selective affinity for Cu2+ íons in methanolic solution, by naked-eye (colorimetric) and UVvisible analyses. Further, initial analysis suggests that 39 a Schiff’s base derived from 36 also presents this feature. Five quinoxaline derivatives were synthesized from building block 2 through nucleophilic aromatic substitution by aliphatic amines, in which controlling the experimental conditions allows to obtain both mono- and di-substituted derivatives. Reactivity studies were carried out with two purposes: i) investigate the possibility of 47 compound being a chemosensor for anion, based on its interaction with sodium hydroxide in DMSO, using image analysis and UV-visible spectroscopy; ii) characterize kinetically the conversion of compound 44 into 46 based on RGB and multivariate image analysis from TLC data, as a simple and inexpensive qualitative and quantitative tool.

Assessment of anticancer properties of essential oils from aromatic plants of the sand dunes of peniche (portugal)

O cancro é um problema de saúde crescente no mundo e é a segunda causa de morte depois das doenças cardíacas. De acordo com a Agência Internacional de Investigação em Cancro (IARC) existem atualmente mais de 10 milhões de casos de cancro por ano no mundo. Os produtos naturais oferecem oportunidades de inovação na descoberta de novos fármacos. Neste sentido, os compostos naturais isolados a partir de plantas medicinais, como potenciais fontes de novas drogas anticancerígenas, têm tido um interesse crescente. Os Óleos Essenciais (OEs) são sintetizados pelas plantas e têm sido estudados pelas suas inúmeras atividades biológicas, incluindo anticancerígena, anti-inflamatória, antimicrobiana, antiviral, antioxidante e repelente de insetos. Este estudo tem como objetivos determinar a eficácia de OEs de seis espécies de plantas das dunas de Peniche (Portugal), como potenciais agentes terapêuticos anticancerígenos em linhas celulares de cancro da mama (MCF7) e do colo-rectal (RKO), assim como perceber o mecanismo de ação destes OEs. Neste estudo, partes aéreas de Artemisia campestris subsp. maritima, Crithmum maritimum, Eryngium maritimum, Juniperus turbinata subsp. turbinata, Otanthus maritimus e Seseli tortuosum foram colhidas na praia da Consolação, em Peniche (Portugal), e os seus OEs isolados através de hidrodestilação. A composição química dos OEs foi investigada por cromatografia gasosa (GC) e por cromatografia gasosa com espetrofotometria de massa (GC-MS) e os compostos maioritários foram descritos para cada óleo. Para avaliar a atividade anticancerígena nas linhas celulares MCF7 e RKO, o método MTS (3- (4, 5-dimethyl- 2 -thiazolyl) - 2, 5-dyphenyl-2H-tetrazolium bromide) foi usado e a viabilidade celular avaliada, através de diluições sucessivas, a concentrações iniciais de 5 μL/mL e 1 μL/mL, com diluição de 1:2 e 1:10, respetivamente, comparando com o controlo (DMSO). De todos os OEs testados, a atividade anticancerígena foi descrita, em ambas as linhas celulares, como observado pela diminuição da viabilidade/proliferação celular – exceto o OE Eryngium maritimum a uma concentração inicial de 5 μL/mL.Com o objetivo de avaliar o mecanismo biológico de ação dos OEs, foi realizado um western blot para marcadores relativos ao bloqueio do ciclo celular e apoptose (p53, p21 e caspase 3 clivada), para Seseli tortuosum e Otanthus maritimus. Foi observado um aumento do nível proteína p53 nas células tratadas com estes OEs, sugerindo a indução de stress celular nas células cancerígenas testadas. No entanto, não foi observada caspase 3 clivada, sugerindo que a apoptose não terá sido a causa para a diminuição da viabilidade/proliferação celular observada. Foi ainda observado o aumento da expressão da p21 com os OEs selecionados, sugerindo que o tratamento com OE está associado ao bloqueio do ciclo celular. Para validar estas observações, a análise realizada por FACS, depois do tratamento indica um possível bloqueio do ciclo celular na fase G1. Concluindo, a concentração inicial de 5 μL/mL revelou ser muito tóxica para as linhas celulares testadas. No entanto, a uma concentração final de 1 μL/mL foi demonstrada uma diminuição da viabilidade/proliferação celular para todos os OEs. No estudo preliminar do mecanismo de ação dos OEs, foi demonstrado, face à presença da p21, que os óleos de Seseli tortuosum e Otanthus maritimus atuam bloqueando o ciclo celular. Para comprovar estes resultados, o FACS realizado (apenas no OE de Seseli tortuosum) revelou que este bloqueio pode ocorrer, pelo aumento da percentagem de células observadas, na fase G1. Estes resultados demonstram o interesse destes OEs de Peniche na procura de novos agentes quimo preventivos contra a progressão do cancro da mama e colo-rectal.

Seawater carbonate chemistry and calcification during a tropical lagoon study at SW lagoon, New Caledonia, 1991

A selective chemical photosynthesis inhibitor, DCMU (Dichorophenyl-dimethylurea), dissolved in DMSO (Dimethyl sulfoxide) was substituted for the dark incubation method commonly used to measure the oxygen consumption in metabolic and primary production studies. We compared oxygen fluxes during light incubations with DCMU and dark incubations procedure, on soft bottom benthos. For this purpose, we studied the effects of different DCMU concentrations. A concentration of 5 · 10-5 mol l-1 inside a clear incubation enclosure completely inhibits photosynthesis without affecting the metabolism of soft bottom benthos.

DISPERSÕES AQUOSAS DE POLIURETANO COMO MATERIAL BASE PARA O DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE LIBERTAÇÃO CONTROLADA DE CETOPROFENO

O cetoprofeno (ácido 2-(3-benzoilfenil) propiónico) é um anti-inflamatório não esteroidal (AINE) utilizado no tratamento de uma grande variedade de doenças inflamatórias agudas e crónicas incluindo a artrite reumatoide, osteoartrite e espondilite anquilosante. A sua administração oral prolongada está associada a diversas reações gastrointestinais, tais como irritações e ulcerações. Neste contexto, é importante desenvolver sistemas alternati-vos, nomeadamente sistemas de libertação controlada para administração oral, transdér-mica ou intradérmica. Este trabalho tem como objetivo testar a possibilidade de utilização de dispersões aquosas de poliuretano (PUDs) como material de suporte para a produção de sistemas de liberta-ção controlada de cetoprofeno. Numa primeira etapa, foram sintetizadas PUDs de base poliéster (policaprolactona, PCL) e poliéter (polipropileno-glicol, PPG) utilizando o méto-do de pré-polímero modificado. As dispersões obtidas foram caracterizadas em termos de pH, viscosidade, teor de sólidos e tamanho de partícula. Numa segunda etapa, foi testada a incorporação do cetoprofeno nas PDUs produzidas utilizando duas estratégias para incre-mentar a sua solubilidade em água: (i) utilização de um co-solvente (acetona, DMSO e HYD) e (ii) utilização de um surfactante não iónico (Tween 80). A incorporação foi testada para teores de 5% e 10% (razão fármaco/polímero, m/m). Os filmes produzidos pelo méto-do da evaporação do solvente foram avaliados quanto à sua homogeneidade e caracteriza-dos por FTIR e DSC. Numa terceira fase realizaram-se estudos de libertação em tampão de fosfato salino (PBS) de pH 7.5 tendo como objetivo avaliar a viabilidade de desenvolvimen-to de diferentes tipologias de dispositivos dependendo de um compromisso entre as pro-priedades dos filmes e o comportamento de libertação. Os resultados obtidos podem ajudar na seleção do material de base mais adequado para um determinado fim. Adicionalmente, e mais importante, comprovou-se a viabilidade de utilizar PUDs como material base para o desenvolvimento de sistemas de libertação con-trolada, utilizando como exemplo o cetoprofeno. A avaliação da toxicidade e da atividade anti-inflamatória dos filmes produzidos foi considerada estando em curso neste momento no grupo do Professor Armando Cunha Júnior.

Digestibilidad de una mezcla de sorgo con un complejo enzimático en dietas para cerdos

Para determinar la digestibilidad total aparente de la materia seca (DMS), energía (EDA), y nitrógeno (DAN) de una mezcla de sorgo (MSO) con un complejo enzimático (CE) en dietas para cerdos en crecimiento, se realizó un experimento en dos periodos de ocho días cada uno. Se utilizaron 24 cerdos (35 kg de peso vivo) distribuidos en un diseño de bloques al azar (periodo como bloque) con cuatro dietas y seis cerdos por dieta en un arreglo factorial de tratamientos 2 × 2. Los factores fueron dos ingredientes (MSO y maíz) con o sin CE resultando en las siguientes dietas: basal con maíz (DBM); DBM con la adición del CE (DBM+CE); dieta a base MSO (DMSO) y DMSO+CE. Los cerdos fueron alojados individualmente en jaulas metabólicas para la recolección total de heces. Los datos fueron analizados mediante el programa estadístico PROC MIXED de SAS, aplicando pruebas de ANAVAR, utilizando el procedimiento GLM-Tukey. No se encontró efecto del CE sobre las variables evaluadas. La EDA varió significativamente (P = 0,003) entre los dos ingredientes con valores de 3641,49 ± 42,95 kcal/kg MS y 3540,61 ± 55,82 kcal/kg MS para DBM y DMSO, respectivamente. La DAN fue mayor (P = 0,002) en la DBM (81,75±1,55 %) con respecto a la DMSO (77,06 ± 3,44%). Se concluye que la adición del CE no afectó la DMS, DAN y EDA de la mezcla de granos de sorgo evaluada en dietas para cerdos en crecimiento.

Ability of Gordonia alkanivorans strain 1B for high added value carotenoids production

Currently, carotenoids are valuable bioactive molecules for several industries, such as chemical, pharmaceutical, food and cosmetics, due to their multiple benefits as natural colorants, antioxidants and vitamin precursors. Hence, the increasing interest on these high added-value products has led to the search of alternatives, more cost-effective and with better yields, towards their industrial production. Indeed, microbial metabolism offers a promising option for carotenoids production. Herein it is shown the potential of the dibenzothiophene desulfurizing bacterium Gordonia alkanivorans strain 1B as a high carotenoid-producer microorganism. The novel carotenoids, produced under different culture conditions, were extracted with DMSO and then further analyzed both through spectrophotometry and HPLC. When grown in glucose-sulfate-light, strain 1B was able of achieving 2015 g carotenoids per g DCW in shake-flask assays, with about 60% corresponding to lutein, canthaxanthin and astaxanthin. Further optimization studies open a new focus of research aiming to get a hyper pigment-producer strain that may be applied towards different industrial sectors.

Efecto sobre el neurodesarrollo y neuroprotección en pez cebra de un extracto polifenólico de huesos de aceituna

Objetivo: Determinar el efecto de un extracto polifenólico de hueso de oliva en el desarrollo del sistema nervioso y frente al daño inducido mediante la neurotoxina ácido kaínico, utilizando como modelo animal el pez cebra. Material y métodos: Se analiza el efecto del extracto a la máxima dosis tolerada (100 mg/ml de polifenoles) sobre la actividad colinèrgica en larvas de pez cebra (72 horas post-fertilización). Se utilizan únicamente huevos fecundados sin anomalías. Se incuban 6 huevos/pocillo en microplaca de 24 pocillos en 2 ml de agua con DMSO (0,1%) a 26 ± 1º C: a) neurodesarrollo: agua (control) y con 100 mg/ml de extracto, como ensayo; b) neuroprotección: agua y ácido kaínico (100 μM) (control) y con 100 mg/ml de extracto (ensayo). Todas las incubaciones por triplicado. A las 72 h se examinan y verifica ausencia de anomalías. Las larvas se homogeneizan y en los sobrenadantes se cuantifica actividad acetilnolinesterasa y concentración proteínas. Resultados: La cantidad de proteína y apreciación morfológica es análoga en todos los ensayos, indicando mismo desarrollo. La acetilcolinesterasa en las larvas de pez, con el extracto polifenólico es del 162,2%(SD 44,2) respecto a controles (100% de actividad) (p < 0,01). Las larvas de pez tratadas con ácido kaínico y extracto polifenólico presentan el 140,1% (SD 22,0) de actividad, respecto a las incubadas únicamente con la neurotoxina (100%) (p < 0,05). Conclusión: Los polifenoles extraídos de los huesos de aceituna producen incremento de actividad colinèrgica durante el neurodesarrollo larvario en el pez cebra y protección frente a la neurotoxina ácido kaínico.

Recuperação de carotenóides microbianos por diferentes técnicas de ruptura celular

O objetivo deste trabalho foi utilizar diferentes técnicas químicas (dimetilsulfóxido, ácido clorídrico, acético e lático), técnicas mecânicas (banho ultrassônico, abrasão com pérolas de vidro, maceração com terra diatomácea, ruptor ultrassônico e imersão em nitrogênio líquido) e técnica enzimática (preparado enzimático comercial Glucanex®) para a recuperação de carotenoides a partir da ruptura da parede celular das leveduras Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa isoladas de amostras ambientais. Para isso a obtenção de biomassa foi realizada através de cultivos submersos no meio YM, a 25 °C, 180 rpm por 168 h. Para a ruptura celular, a operação de congelamento da biomassa (-18°C por 48 h) foi estudada. Os métodos de secagem convencional por ar forçado (35°C/48h) e liofilização (-80°C/48h, em ultrafreezer, seguido de liofilizador até alcançar 2% de umidade da amostra) também foram avaliados. Nas técnicas químicas aplicadas, o dimetilsulfóxido apresentou os melhores resultados para as duas leveduras, porém o seu uso é limitado devido a sua toxicidade. Para S. pararoseus, os maiores valores encontrados foram para o ácido clorídrico, seguido do acético e do lático, sendo detectada diferença entre eles quando aplicado o congelamento. Com R. mucilaginosa, os maiores valores foram encontrados para os ácidos acético e lático, seguido do ácido clorídrico, no qual o congelamento da biomassa também não influenciou a recuperação dos carotenoides. Dentre as técnicas mecânicas estudadas, para a levedura S. pararoseus, o banho ultrassônico e a abrasão com pérolas de vidro apresentaram os resultados mais promissores comparados ao DMSO (84,79±2,34 e 76,87±2,06 μg/g respectivamente), onde o processo de congelamento da biomassa não influenciou positivamente no percentual de extratibilidade e na concentração específica dos carotenoides quando utilizada estas técnicas. Com Rhodotorula mucilaginosa, o banho ultrassônico propiciou a recuperação da maior concentração específica de carotenoides (193,5±25,8 μg/g), sendo que o processo de congelamento também não influenciou positivamente no percentual de extratibilidade e na concentração específica dos carotenoides. Através do Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) 23 foi possível avaliar que a levedura S. pararoseus não demonstrou nenhum efeito sob as variáveis pH, temperatura e concentração de enzima. Assim, a melhor condição de trabalho escolhida foi pH 7,4, 30 ºC e concentração de enzima de 1,0 g/gcs, onde apresentou a concentração específica de 42,6 μg/g e volumétrica de 308 μg/L de carotenoides. Para R. mucilaginosa, a condição ótima foi definida como 1,0 g/gcs, pH 5,0 e temperatura de 30 ºC, onde foi encontrado 115,1±8,1 μg/g e 470,1±38,8 μg/L para a concentração específica e volumétrica de carotenoides, respectivamente. A utilização de técnicas combinadas empregando banho ultrassônico e lise enzimática não proporcionou melhorias nos resultados para ambas as leveduras. A liofilização provocou um ganho de 20% e 13,7% na concentração específica dos carotenoides das leveduras S. pararoseus e R. mucilaginosa, respectivamente, onde o congelamento da biomassa não influenciou significativamente (p<0,05) a recuperação de carotenoides provenientes das duas leveduras, podendo ser eliminada do processo. Assim, para S. pararoseus o banho ultrassônico e as pérolas de vidro apresentaram os melhores resultados na recuperação de carotenoides, e para R. mucilaginosa o melhor resultado foi alcançado com o banho ultrassônico.

Physiology and biochemistry of the effect of abiotic stress on the autochthonous CTP4 strain, a candidate microalga for biofuel production in Algarve

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

New insights on carob floral biology

Tese de dout. em Ciências Biotecnológicas, Faculdade de Engenharia de Recursos Naturais, Univ. do Algarve, 2005

Establishment of a protocol for the cryopreservation of cell sheets of adipose tissue stem cells

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016

Effect of supraphysiological dose of Nandrolone Decanoate on the testis and testosterone concentration in mature and immature male rats: A time course study

Background: Most studies on anabolic-androgenic steroids abuse have been done in adult rats, but few data are available to immature. Objective: This study was conducted to assay the effect of Nandrolone Decanoate (ND) on the testis and testosterone concentration in male immature rats compare with mature ones in short and long time. Materials and Methods: 40 mature rats were divided into 4 groups: group A (short term) and group B (long-term) received 10 mg/kg/day ND interaperitoneally for 35 and 70 days, respectively. Group C (control) without any treatment, and group D (vehicle) received dimethyl sulfoxide (DMSO) solution in two periods 35 and 70 days. 40 immature rats were divided into 4 groups same as mature ones. After surgery body weight, testis size, histomorphometry of testis, and serum testosterone level were evaluated. Results: Our results showed that ND decreased the number of Leydig cells in group B (39.9 ±. 919), group A (43.4 ±. 120), and long term (40.6 ±. 299) immature rats, which could result in a reduction of testosterone concentration significantly in all experimental groups except short term mature group. Number of sertoli cells, testis size, and diameter of seminiferous tubules decreased in the long-term immature group. Eventually, the number of sperm was decreased in mature and immature groups, but a severe depletion of sperm was occurred in both mature and immature in long time in comparison to the control group (p< 0.05). Conclusion: This time course study showed that supraphysiological dose of ND may negatively affect the number of Leydig cells, sperm cell, and testosterone concentration of immature rats in the same matter of mature rats. However, the number of sertoli cell, testis size, and seminferous diameter were decreased only in the long immature rats.

Avaliação da espécie vegetal Croton cajucara Benth como inibidor de biocorrosão em aço carbono Aisi 1020

Actually in the oil industry biotechnological approaches represent a challenge. In that, attention to metal structures affected by electrochemical corrosive processes, as well as by the interference of microorganisms (biocorrosion) which affect the kinetics of the environment / metal interface. Regarding to economical and environmental impacts reduction let to the use of natural products as an alternative to toxic synthetic inhibitors. This study aims the employment of green chemistry by evaluating the stem bark extracts (EHC, hydroalcoholic extract) and leaves (ECF, chloroform extract) of plant species Croton cajucara Benth as a corrosion inhibitor. In addition the effectiveness of corrosion inhibition of bioactive trans-clerodane dehydrocrotonin (DCTN) isolated from the stem bark of this Croton was also evaluated. For this purpose, carbon steel AISI 1020 was immersed in saline media (3,5 % NaCl) in the presence and absence of a microorganism recovered from a pipeline oil sample. Corrosion inhibition efficiency and its mechanisms were investigated by linear sweep voltammetry and electrochemical impedance. Culture-dependent and molecular biology techniques were used to characterize and identify bacterial species present in oil samples. The tested natural products EHC, ECF and DCTN (DMSO as solvent) in abiotic environment presented respectively, corrosion inhibition efficiencies of 57.6% (500 ppm), 86.1% (500 ppm) and 54.5% (62.5 ppm). Adsorption phenomena showed that EHC best fit Frumkin isotherm and ECF to Temkin isotherm. EHC extract (250 ppm) dissolved in a polar microemulsion system (MES-EHC) showed significant maximum inhibition efficiency (93.8%) fitting Langmuir isotherm. In the presence of the isolated Pseudomonas sp, EHC and ECF were able to form eco-compatible organic films with anti-corrosive properties